Sertab Erener nació el 4 de diciembre de 1964 en Estambul. Su madre, Yücel, era pintora antes de casarse y venía de familias provenientes de los Balcanes; mientras que su padre, Nizamettin, aún teniendo intereses musicales decidió convertirse en abogado y provenía del este de Anatolia. Su hermano mayor, Serdar, ha sido siempre una gran influencia y apoyo para ella especialmente durante su infancia cuando ella es diagnosticada con ictericia y tiene que ser operada varias veces de una colitis ulcerosa. Sertab estudió en el Işık High School de Estambul donde, a pesar de faltar bastantes veces a clase debido a su enfermedad, muestra un gran interés por la música y especialmente por la ópera y el bel canto. Se comprometió a estudiar ambas en el Conservatorio Estatal de Turquía y en la Universidad de las Artes Mimar Sinan pero abandonó sus estudios al poco de matricularse. No obstante, al verse desencantada por no haber conseguido sus metas, Sertab decide centrarse en ser solista de teatro.

En 1987 Sertab conoce a la legendaria cantante Sezen Aksu en su fiesta de cumpleaños. Allí cantan juntas y Sezen, impresionada por su voz, la invita a ser una de sus coristas. Ese mismo año participa en la competición Golden Pigeon de Kuşadası con el tema Akdeniz. Poco después intenta representar a Turquía en el Festival de Eurovisión: primero en 1989, junto a los eurovisivos Klips con el tema Hasret siendo terceros; y después en 1990, ya en solitario, donde fue sexta con Sen Benimlesin.

Gracias al mentorazgo y contactos de Sezen, el nombre de Sertab empieza a ser conocido por diferentes personalidades de la industria musical como la compositora Aysel Gürel o el productor Gary Mafyan y, por fin, en 1992 sale a la venta el primer disco de Sertab Sakin Ol!. El proyecto tuvo un éxito inmediato entre el público turco gracias a producciones modernas que supusieron un revulsivo en la industria. Sertab presentó este álbum durante los especiales de fin de año de Kanal 6 y de la TRT, el ente público nacional. Sakin Ol! llegó a vender casi un millón de copias y, gracias a él, la revista Hey Girl consideró a la artista como la “Cantante más prometedora del año”.

A pesar de todo, su prometedora carrera tuvo que detenerse en seco cuando, entre 1993 y 1994, tuvo que viajar varias veces a Estados Unidos para someterse a difíciles cirugías para paliar su colitis. Sertab ha descrito varias veces que, debido a la tardía cicatrización de sus heridas intestinales y que se vió obligada a cargar con una bolsa de colostomía, en esta época estuvo cuestionando su propia existencia y que de no ser por la meditación y estudios filosóficos ella no estaría viva. Todas estas reflexiones se vieron puestas en su segundo disco Lâ’l (1994), que mantuvo el éxito del primero. Ya recuperada, a lo largo de 1995 Sertab promociona el álbum actuando desde el Bostancı Show Center, donde interpretó el aria de La Flauta mágica de Mozart, en la gala de los Kral TV Video Music Awards donde es premiada como Cantante femenina del año, en la final de Miss Turquía, y girando por el este del país en los eventos organizados por el Ministerio de Cultura y Turismo We go to the East with 1000 artists.

En 1996 pone voz al personaje de Esmeralda en el doblaje turco de El Jorobado de Notre-Dame y conoce al guitarrista Demir Demirkan. La conexión es total, no solo profesional sino también personal, y comienzan una relación que durará décadas. De este primer contacto nace el tercer disco de Sertab, Sertab Gibi (1997), que es además el primero en el que hay composiciones escritas por ella misma. Al año siguiente, compartió escenario con el tenor Josep Carreras en un concierto benéfico contra la leucemia infantil y estuvo durante todo 1998 enseñando clases de música a los estudiantes del Centro de Arte Müjdat Gezen.

Para 1999 se pone a la venta uno de los discos más vendidos de su carrera, Sertab Erener. Este álbum incluía el número uno Zor Kadın, la composición Vur Yüreğim que fue premiada a Mejor Letra en los ya mencionados Kral TV Video Music Awards, así como el poema Makber del laureado poeta otomano Abdülhak Hâmid Tarhan. Ese mismo año participó en el dueto Private emotion de Ricky Martin lo que supuso el salto internacional de la cantante gracias a las buenas ventas en Próximo Oriente y Latinoamérica. Además, debido al desastroso terremoto de Esmirna, Sertab decidió realizar una gira benéfica por todo el país para las víctimas del desastre. Lanza también el EP Bu Yaz en julio del 2000, que incluía el dueto Aşk / Fos con la eurovisiva cantante griega Mandó siendo la primera vez que una cantante griega y otra turca cantaban juntas; así como  disco Turuncu (2001) cuyo éxito le valió el premio a Mejor artista femenina en los King Music Awards y un prestigioso Altın Kelebek Ödül Töreni.

En 2003 Sertab Erener fue elegida internamente por la TRT, el ente público turco, para ser su representante en el Festival de Eurovisión. Su canción Everyway that I can recibió bastantes críticas por ser la primera canción íntegramente en inglés enviada por Turquía a la superproducción europea. A pesar de todo, en Riga se alzó con la primera y, hasta el momento, única victoria para Turquía en el programa europeo. Fue una de las votaciones más reñidas porque hasta la última votación tres países podían ganar: Turquía, Bélgica y Rusia. Finalmente obtuvo 167pts, destacando las máximas puntuaciones (12pts) de Austria, Bélgica, Bosnia y Herzegovina, y Paises Bajos. También son destacables los 8pts recibidos por parte de Chipre siendo la primera vez que la isla mediterránea otorgaba puntos al país anatolio, además el portavoz chipriota antes de anunciar los votos a la actuación turca hizo referencia al conflicto entre turcos y chipriotas con la frase: Europe, peace to Cyprus. Everyway that I can se convirtió en uno de los éxitos del verano en Europa. Sertab Erener fue recibida con honores a su vuelta a Turquía por parte del entonces presidente Ahmet Necdet Sezer y recibió la Medalla al servicio de la República de Turquía.

Tras su experiencia eurovisiva, Sertab realizó una versión de la canción de Bob Dylan One more cup of coffee, que fue incluida en la banda sonora de la película Masked and Anonymous. En 2004 publicó su primer disco en inglés, No boundaries (2004), que incluía su éxito eurovisivo, Leave que cantó en la final de Eurovisión 2004,  y un tema escrito por la eurovisiva Anggun I believe (That I see love in you). Tuvo muy buena acogida en gran parte de Europa y Japón. Uno de sus singles, Here I am, fue usado para la banda sonora de la película surcoreana de terror A tale of two sisters.

En 2005 Sertab actuó en un concierto benéfico a favor de las víctimas del terremoto-tsunami del Índico de diciembre de 2004, llevando ella personalmente lo recaudado a Sri Lanka. Lanzó el disco Aşk Ölmez y participó en la banda sonora de Crossing the Bridge-Sound of İstanbul, dirigida por Fatih Akın, con una versión del tema Music de Madonna. Interpreta el himno nacional durante las carreras de Fórmula Uno del Grand Prix de Turquía. Además, su canción eurovisiva fue elegida como una de las catorce mejores canciones de todo el Festival de Eurovisión en una gala celebrada en Copenhague, Congratulations: 50 years of the Eurovision Song Contest. Al año siguiente vendió su vestuario eurovisivo en una subasta en favor de la escolarización infantil, y se vió envuelta en un conflicto político pues fue contratada para actuar en Azerbaiyán pero su pianista, Burak Bedikyan, fue retenido en el aeropuerto de Bakú por la policía debido a sus orígenes armenios y fue finalmente deportado de vuelta a Turquía provocando tensiones entre ambos gobiernos.

En 2007 publicó Sertab goes to the club, un disco recopilatorio pero remezclado a la electrónica de la mano de Murat Aytekin y Kurt Uncuoğlu. Además salió a la luz el tema I remember now para el proyecto sobre la tolerancia y el respeto entre diferente culturas DRUM (Dialogue, Respect and Understanding through Music), y Sertab realizó una exitosa gira por Norteamérica. Destaca que en septiembre de 2007 Sertab celebró sus quince años de carrera con un multitudinario concierto donde estuvo acompañada por grandes amigos como Fahim Atakoğlu, Levent Yüksel, Nile Karaibrahimgil y la ya mencionada Sezen Aksu. El concierto estaba dividido en tres actos donde, a través de la música, se contaba su vida. Fue distribuido en DVD por toda Turquía bajo el título Sertab Erener Otobiyografi: 15. Sanat Yılı Konseri.

En 2009, junto a Demir Demirkan, Sertab publicó el proyecto Painted on water que mezclaba jazz y música folclórica turca y con el que se embarcaron en una gira por Estados Unidos. Los siguientes trabajos de Sertab Erener han sido: Rengârenk (2010) que fue número uno en ventas y muy aclamado por la crítica, el disco de temática clásica Ey Şûh-i Sertab (2012) dedicado a su padre Nizamettin, Sade (2013) y Kırık Kalpler Albümü (2016).

En 2015 Sertab funda el proyecto Oceans of Love junto al batería Alpar Lu, el guitarrista Emre Kula, el bajista Eser Ünsalan y el pianista Ozan Yılmaz. Es un proyecto centrado en crear música rock con letras en inglés. Tienen dos EPs en el mercado Oceans of Love (2017) y Not safe (2018). En 2017 compusieron además la banda sonora para la película Ayla: The daughter of war. Ese año Sertab celebró sus veinticinco años de carrera con el musical Sertab’ın Müzikali que se mantuvo en teatros hasta bien entrado 2019.

Los últimos trabajos en estudio, hasta la fecha, de Sertab Erener han sido el disco Ben Yaşarım (2020), que incluía composiciones del eurovisivo Can Bonomo, el grandes éxitos Her Dem Yeşil (2023), y los EPs de temática infantil İyiliğe Ninniler (2021) y Lullabies Spreading Goodness (2023). Además, ha ido publicando diferentes sencillos entre los que destacan Bi Polar (2024), el dueto con Ozbi Savaşçı (2025), Yokluğun Dokunmadı Bana (2025), SON DAMLA (2025) con Selin, Böyledir Benim Ayrılıklarım (2025), y Yedek Anahtarım (2026) junto a Sena Gül.

Sertab Erener se ha casado tres veces: La primera en 1987 cuando contaba con veintiún años, después en 1990 con el cantante Levent Yüksel hasta 1996, y finalmente con el ya mencionado Demir Demirkan cuyo matrimonio duró hasta 2014. Actualmente mantiene una relación con el mencionado Emre Kula aunque ella ya ha declarado que no piensa comprometerse más.